Способ выплавки стали

(21) (22) (46) (72) Г.Н, (53) 3577952 12.01.8 15.09.8 А.Н. По Косых и 2-02 оставляющи асплава на Бюл. В 34уст, К,Г. Штерн,В.С. Шабунин25(0888) туры плавления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениякачества. выплавленной стали и расширения возможностей использованияплавильного оборудования с кислойфутеровкой, после перегрева осуществляют выпуск металла в ковш в количестве 25-807. от всего объемарасплава, а в оставшийся в печиметалл присаживают компоненты свысокими восстановительными свойствами, расплавляют их без перегреваи выпускают расплав в тот же ковш. штейн Л.В, Сплавы жеиний. М.,МеталлургиздаВ 851 ОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАПИ, вклюлавление компонентов,4) (5 ающий ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИ 7 ЕТ ССОРии иии и и ииииииииии и ииимии Н АВТОРСНОЮЬ е свидетельство СС С 21 С 5/52, 1980. основу стали, перегре 0-350 фС выше темпераИзобретение относится к чернойметаллургии, в частности к производству сталей и сплавов в индукцион ных тигельных печах.Известен способ выплавки жаростойкой стали, легированной элементами с высокими восстановительными свойствами - алюминием, именно железохромалюминиевого сплава, заключающийся в том, что проводят выплав ку железохромистого сплава в индук" ционной печи с кислой футеровкой и отдельно в другой печи с основной футеровкой " выплавку алюминия, после чего осуществляют их выпуск 15 в ковш Я.Недостатком этого способа является сложность его осуществления, так как он требует двух плавильных агре гатов, в том числе с основной футе"ровкой, что ведет к повышению капитальных затрат на осуществление способа, т.е. удорожанию его и соответственно к повышению себестои мости изготовления стали.Наиболее близким к предлагаемому является способ заключающийся в том, что расплавляют компоненты, состав.ляющие основу стали, перегревают ЗО расплав на 90-350 С выше температуоры плавления. Компоненты с высокими восстановительными свойствами присаживают в расплав до перегрева его в печи 21.Однако перегрев стали, содержащей, например, алюминий в количестве нескольких весовых процентов, вызывает значительное окисление поверхности расплава и интенсивное окисление струи металла при разливке. Образующиеся пленки окислов вызывают брак металла и ухудшают жидкотекучесть стали. Способ не применим при выплав-.ке в печах с кислой футеровкой сталей, легированных элементами с высокими восстановительными свойствами (алюминием, титаном, цирконием и др.,) Присадка таких компонентов в металл и последующий его перегрев вызывают также сильное разъедание фу 56 теровки и вызывают брак стали по отклонениям от химического состава. тЦель изобретения является повышение качества выплавленной стали и расширение воэможностей использова" ния плавильного оборудования с кислой футеровкой. Цель достигается тем, что согласно способу выплавки стали, включающему расплавление компонентов, составляющих основу стали, перегрев расплава на 90-350 С выше температурыФплавления, после перегрева осуществляют выпуск металла в ковш в количестве 25-807 от всего объема расплава, а в оставшийся в печи металл присаживают компоненты с высокими восстановительными свойствами, расплавляют их без перегрева и выпускают расплав в тот же ковш.При осуществлении выплавки предлагаемым способом происходит максимально быстрое расплавление элементов-восстановителей. Это достигается за счет того, что плавление осуще. ствляется в нижней части тигля, где температура металла максимальна. Вследствие того, что нагрев металла после расплавления элементов-восстановителей не производится, обеспечивается минимальное время их контакта с футеровкой и предотвращается значительное восстановление кремния иэ футеровки, Смешением металла, выпускаемого из печи с перегретым металлом, находящимся в ковше, достигается необходимая температура начала разливки стали. Выпуск металла из печи после расплавления шихты и перегрева его в количестве менее 257 повышает опасность его "закозления" в ковше за время плавления в печи остальных компонентов стали. Выпуск металла в количестве более 807. после присаживания элементов- восстановителей в печь и их расплавления при последующем выпуске металла в ковш не обеспечивает эффективное перемешивание и общую гомогенизацию расплава.Способ позволяет выплавлять жаростойкую сталь, легированную элементами с высокими восстановительными свойствами в одном плавильном агре-гате, причем используют для этой цели индукционную печь с кислой футеровкой, что расширяет возможности использования плавильного оборудования. П р и м е р. В индукционной печи с кислой футеровкой емкостью 160 кг производят выплавку стали с использованием предлагаемого состава и по, прототипу; сталь выплавляют следующего состава, мас,7: углерод 0,10;113416 держаниеюминия вобе меПовьппе ниесодержаниякремния посравнениюс заданнымсодержанием, Х Количество сливаемого вковш металла посПерегревметалла в Температураметалла вковше послевыплавки лла врединезливки ле перегрева, 7 о пормам,7. 20 1560 4,6 0,26 370 Предлагаемый 1590 350 25 0,16 1635 5,0 0,10 230 50 90 1590 80 0,11 85 1580 80 0,09+ "Закоэление" металла в ковше при разливке. Недостаточное перемешивание расплавов,3 1 марганец 0,4; кремний 0,6 алюминий 5,0; титан 0,8; железо - остальное. Выплавку стали по предлагае" мому способу осуществляют следующим образом. В печь с кислой футеровкой загружают низкоуглеродистый лом и феррохром, осуществляют плавление и перегрев металла на 80-3 О С выше температуры плавления в зависимости от количества сливаемого в ковш ме,талла после его перегрева. Затем часть металла сливают в ковш и в Из данных, приведенных в таблице, следует нецелесообразность слива металла иэ ковша в количествах менее 25 и более 807. Повьппение содержания кремния в стали при использовании предлагаемого способа выплавки незначительное, что позволяет получать концентрацию кремния в пределах марочного состава. При использовании способа по прототипу происходит восстановление кремния из футеровки в количествах, вызывающих брак стали по отклонениям от химсостава.Перегрев металла вьппе 350 С не устораняет опасность "закозления" его в ковше при сливе в количествах менее 253, что обусловлено быстрой печь йрисаживают расчетное количест.,во алюминия и титана. После расплавления алюминия и титана оставшийсяметалл выпускают в ковш. Выплавкустали с использованием способа-прототипа проводят, присаживая всекомпоненты в печь и осуществляя перегрев металла на 150 С (среднее иэОрекомендуемого интервала эначейий).10 Результаты плавок по обоим способам приведены в таблице. теплоотдачей. Перегрев менее 90 фСпри сливе металла 803 повьппает опасность его закозления в ковше, 45 Предлагаемый способ прост в осуществлении и позволяет в большейстепени испольэовать имеющееся плавильное оборудование при выплавке 50 жаростойких сталей, содержащих алюминий, титан и цирконий в сумме до103. Способ предназначен в основномдля выплавки сталей в печах с кислойфутеровкой, однако может быть 55 применен и при выплавке в печах с основной футеровкой. В этом случаеза счет уменьшения времени взаимодействия сильных восстановителей е113416 бутеровкой и щлаком уменьшается ко- щпинелей, что повышает ударную вязличество крупных зкзогенных авюмц- кость и затрудняет процессы высокотем силикатных включений и магнаэайаы мн . пературной ползучести.Составитель И. ВилковаРедактор Т. Веселова Техред А,Ач Корректор А. ОбручарЗаказ 6531/21 Тираа 539 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП ."Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4